CN107875818A - 一种浆液冷却的消白脱硫塔 - Google Patents

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Abstract

一种浆液冷却的消白脱硫塔,涉及烟气湿法脱硫塔,包括脱硫塔塔体、设于塔体下部的烟气入口,设于塔体底部的浆液储存池,配备浆液冷却器的浆液喷淋管路,烟气加热器,烟囱;烟气通过设置于烟气入口进入脱硫塔,依次通过浆液喷淋管路,烟气升温器,最后经烟囱排入大气,实现烟气排放无白色烟羽;本发明结构简单,占地面积小,实施费用低。

Description

一种浆液冷却的消白脱硫塔
技术领域
本发明涉及烟气脱硫应用领域,尤其涉及一种浆液冷却的消白脱硫塔。
背景技术
现有电力、钢铁、生化等行业烟气、尾气一般都经过脱硫、脱销等处理设备。尤其电力行业经过超低排放改造后,确定控制指标为烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物4项指标,排放限值分别为10mg/m3、35 mg/m3、50mg/m3、0.03mg/m3,部分地区要求烟尘排放限值为5mg/m3。从环保角度讲对污染物的消除已有很大的改善。
目前,含硫烟气、尾气多采用石灰石-石膏湿法技术进行脱硫处理。采用湿法脱硫工艺后,脱硫浆液温度越低脱硫效果越好,而脱硫后的烟气中的水汽基本处于饱和态,含湿量大,排放过程中,烟气在与大气混合扩散过程中温度降低,烟气中的水析出,在烟囱周边形成白雾,俗称“烟羽”。排出的烟气或尾气温度低、含湿量大,无法有效扩散,形成矛盾。
为保证脱硫效率,同时解决烟气排放过程的白色烟羽问题,需要提供一种新型高效脱硫塔,在保证烟气排放达标的前提下消除白色烟羽。
部分脱硫塔为节省设备的占地面积,直接在脱硫塔顶部设置烟囱,使得脱硫后烟气直接从脱硫塔上部的烟囱排出,这种脱硫塔有效的节省了占地面积,但是同样存在烟气排放过程的白色烟羽问题。
发明内容
提高脱硫效率,需要降低烟气温度,而消除白色烟羽,需要提升烟气温度,二者是一对矛盾体,针对这个问题,本发明从以下几方面入手:
1)通过降低浆液温度,在提升脱硫效率的同时减少烟气中的含湿量;
2)利用烟气加热器对脱硫后烟气进行升温,增加烟气中水蒸气的过热度,消除白色烟羽。
综上,本发明具有如下创新性:
1)先降温、除湿,后升温技术方案,即提高了脱硫效率,同时降低了烟气中的含湿量,进而降低了烟气升温换热器的热负荷;
2)脱硫塔与烟囱合二为一,节省占地,减少投资;
3)烟气加热器采用直通道烟气换热器,在解决堵塞问题的基础上,重量轻,体积小,降低了安装要求,大幅提高了方案的可实施性。
本发明是通过以下技术方案予以实现:
一种浆液冷却的消白脱硫塔,包括脱硫塔塔体,设于脱硫塔塔体上方的烟囱,烟气加热器,设于脱硫塔塔体底部的浆液储存池,与浆液储存池连通的浆液喷淋管路及设于浆液喷淋管路上的浆液冷却器,其中,
所述浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池的底部,浆液喷淋管路的出口设置在脱硫塔塔体的顶部,浆液冷却器的冷介质流道通过冷媒介,对通入热介质流道的浆液进行降温;
所述烟气加热器的热侧流道通过加热介质;
烟气通过脱硫塔的烟气入口进入脱硫塔,通过浆液喷淋管路喷淋后进入烟气加热器的冷侧介质流道,然后进入烟囱,最后通过烟囱排放。
所述烟气加热器为板式热交换器,所述烟气加热器的传热元件由波纹板片组成,多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与加热介质流道,其中,所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度。
所述浆液冷却器为板式热交换器,所述浆液冷却器的传热元件由波纹板片组成,多张波纹板片叠落成为板束并形成浆液流道与冷却介质流道,其中,所述浆液流道两侧的波纹凸起高度之和小于浆液通道高度。
所述脱硫塔塔体烟气出口与烟气加热器之间设有湿式电除尘器。
本发明的有益效果是:
通过设置浆液冷却器,在提高脱硫效率的同时降低了烟气的含湿量,通过设置烟气加热器,提高了烟气中水蒸气的过热度,消除了白色烟羽。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明另一种实施例的结构示意图。
图3是构成本发明的浆液冷却器流道截面示意图。
图4是构成本发明的烟气加热器流道截面示意图。
图中:1.脱硫塔塔体,2.浆液储存池,3.烟气入口,4.浆液喷淋管路, 5.烟气加热器,501.烟气加热器波纹板片,6.烟囱,7.浆液冷却器,701. 浆液冷却器波纹板片。
A.原烟,B.净烟,C.冷却介质,D.加热介质,E.浆液,H1.浆液流道高度,H2.浆液流道一侧波纹凸起高度,H3.浆液流道另一侧波纹凸起高度,h1.烟气流道高度,h2.烟气流道一侧波纹凸起高度,h3.烟气流道另一侧波纹凸起高度。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,本发明包括脱硫塔塔体1、设于脱硫塔塔体上方的烟囱 6,烟气加热器5,设于脱硫塔塔体底部的浆液储存池2、与浆液储存池连通的浆液喷淋管路4及设于浆液喷淋管路的浆液冷却器7,其中,
所述浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池的底部,浆液喷淋管路的出口设置在脱硫塔塔体的顶部,浆液冷却器的冷介质流道通过冷媒介,对通入热介质流道的浆液E进行降温;
烟气加热器的冷侧流道两端分别与脱硫塔塔体的烟气出口及烟囱的进烟口连接,烟气加热器的热侧流道通过加热介质H。
烟气通过脱硫塔的烟气入口3进入脱硫塔,通过浆液喷淋管路喷淋后进入烟气加热器,最后通过烟囱排放。
原烟A通过烟气入口进入塔体,通过的浆液喷淋管路与浆液E发生反应后成为净烟B,再通过烟气加热器,最后通过烟囱排出。
浆液通过入口连接于浆液储存池的下部,出口设置于塔体内并位于烟气入口的上方,浆液E通过喷淋管路上的喷嘴喷洒后与烟气接触反应,实现烟气的脱硫、降温、除湿等过程,原烟A在此过程中成为净烟B,在喷淋管路中最顶层喷淋管路与浆液冷却器相连,在浆液冷却器中,通过浆液流道的浆液E与通过冷却介质通道的冷却介质C完成热交换,实现浆液降温。降温后的浆液与烟气反应,一方面提高烟气脱硫效率,另外一方面实现烟气除湿、洗尘等过程,经过烟气加热器的作用,提高烟气温度,提升烟气中水蒸气的过热度,进而实现消除烟气排放过程中的白色烟羽现象。
优选地,喷淋管路沿高度方向自上而下有多条喷淋管路,每条喷淋管路上均可设置单独的浆液冷却器实现对喷淋浆液的冷却。
烟气流向:来自***外的原烟A通过脱硫塔烟气入口进入脱硫塔,经浆液喷淋管喷淋的脱硫浆液冷却、降温、脱硫后,再经过烟气加热器加热,最后通过烟囱排向大气,烟气在与降温后的浆液接触反应过程中实现降温、脱硫、洗尘等作用,同时烟气中的水蒸汽以液态形式析出,实现烟气除湿过程,降温后的烟气进入烟气加热器,在烟气加热器中,烟气与烟气加热器热介质流道中的热介质进行换热后被加热,烟气被加热后水蒸气过热度提高,消除了排放时的白烟现象。
在实际应用中,烟气加热器可以设置在位于烟囱与脱硫塔塔体之间,烟气加热器的冷侧流道两端分别与脱硫塔塔体的烟气出口及烟囱的进烟口连接;另外,烟气加热器还可以设置在位于脱硫塔塔体顶部或烟囱下部,只要其能够使由脱硫塔向烟囱流入的烟气升温,实现对烟气的加热作用,均属于本发明的保护范畴。
如图2所示,结合图1,在脱硫塔塔体的顶部与烟气加热器之间设置有湿式电除尘器,对脱硫后的烟气进行除湿、除尘。
如图3所示,烟气加热器由多张烟气加热器波纹板片501叠落且形成烟气流道与热介质流道,烟气流道两侧的波纹凸起高度h2与h3之和小于烟气流道高度h1,即h1>h2+h3,相应的,烟气流道内波纹无法形成触点,即烟气B在无触点的通道内流动,解决了管式与常规板式换热器流动场驻点的问题,烟气中的石膏颗粒不易积聚,进而解决了堵塞问题,同时由于传热元件是波纹板片,与管式烟气换热器相比,传热效率高,热端温差小,同等热源条件下,烟气出口温度更高,对应的水蒸气过热度越高,消白效果显著。
如图4所示,浆液冷却器由多张浆液冷却器波纹板片701叠落且形成浆液流道与冷介质流道,浆液流道两侧的波纹凸起高度H2与H3之和小于浆液流道高度H1,即H1>H2+H3,相应的,浆液流道内波纹无法形成触点,即浆液在无触点的通道内流动,解决了管式与常规板式换热器流动场驻点的问题,浆液中的石膏颗粒不易积聚,进而解决了堵塞问题,同时由于传热元件是波纹板片,与管式换热器相比,传热效率高,冷端温差小,同等冷源条件下,浆液出口温度更低,浆液脱硫、除湿效果更好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种浆液冷却的消白脱硫塔,其特征在于,包括脱硫塔塔体,设于脱硫塔塔体上方的烟囱,烟气加热器,设于脱硫塔塔体底部的浆液储存池,与浆液储存池连通的浆液喷淋管路及设于浆液喷淋管路上的浆液冷却器,其中,
所述浆液喷淋管路的入口设置在浆液储存池的底部,浆液喷淋管路的出口设置在脱硫塔塔体的顶部,浆液冷却器的冷介质流道通过冷媒介,对通入热介质流道的浆液进行降温;
所述烟气加热器的热侧流道通过加热介质;
烟气通过脱硫塔的烟气入口进入脱硫塔,通过浆液喷淋管路喷淋后进入烟气加热器的冷侧介质流道,然后进入烟囱,最后通过烟囱排放。
2.根据权利要求1所述一种浆液冷却的消白脱硫塔,其特征在于,所述烟气加热器为板式热交换器,所述烟气加热器的传热元件由波纹板片组成,多张波纹板片叠落成为板束并形成烟气流道与加热介质流道,其中,所述烟气流道两侧的波纹凸起高度之和小于烟气通道高度。
3.根据权利要求1或2所述一种浆液冷却的消白脱硫塔,其特征在于,所述浆液冷却器为板式热交换器,所述浆液冷却器的传热元件由波纹板片组成,多张波纹板片叠落成为板束并形成浆液流道与冷却介质流道,其中,所述浆液流道两侧的波纹凸起高度之和小于浆液通道高度。
4.根据权利要求3所述的一种浆液冷却的消白脱硫塔,其特征在于,所述脱硫塔塔体烟气出口与烟气加热器之间设有湿式电除尘器。
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